[Script Info] Title: [Events] Format: Layer, Start, End, Style, Name, MarginL, MarginR, MarginV, Effect, Text Dialogue: 0,0:00:00.56,0:00:04.21,Default,,0000,0000,0000,,我和我的学生研究非常小的机器人。 Dialogue: 0,0:00:04.21,0:00:05.51,Default,,0000,0000,0000,,你可以把它想象成 Dialogue: 0,0:00:05.51,0:00:10.02,Default,,0000,0000,0000,,某种我们很熟悉的东西:蚂蚁,\N它的机器人版本。 Dialogue: 0,0:00:10.02,0:00:12.78,Default,,0000,0000,0000,,我们都知道,蚂蚁和其他类似大小的昆虫 Dialogue: 0,0:00:12.78,0:00:15.01,Default,,0000,0000,0000,,能做一些非常不可思议的事情。 Dialogue: 0,0:00:15.01,0:00:18.20,Default,,0000,0000,0000,,比如,一群蚂蚁,或一群其他昆虫, Dialogue: 0,0:00:18.20,0:00:22.47,Default,,0000,0000,0000,,会在你聚餐时扛起薯片扬长而去,\N我们对此都不会陌生。 Dialogue: 0,0:00:22.47,0:00:26.25,Default,,0000,0000,0000,,但是,开发这种蚂蚁大小的机器人\N真正的困难是什么呢? Dialogue: 0,0:00:26.25,0:00:29.86,Default,,0000,0000,0000,,首先,如何让这么小的机器人 Dialogue: 0,0:00:29.86,0:00:31.91,Default,,0000,0000,0000,,具有蚂蚁般的功能呢? Dialogue: 0,0:00:31.91,0:00:33.51,Default,,0000,0000,0000,,首先,我们需要研究如何 Dialogue: 0,0:00:33.51,0:00:35.92,Default,,0000,0000,0000,,让这么小的机器人动起来。 Dialogue: 0,0:00:35.92,0:00:38.22,Default,,0000,0000,0000,,我们需要腿一般的结构,\N配以高效的马达, Dialogue: 0,0:00:38.22,0:00:40.07,Default,,0000,0000,0000,,让机器人动起来, Dialogue: 0,0:00:40.07,0:00:42.56,Default,,0000,0000,0000,,而且,我们需要感应器、动力源和控制系统, Dialogue: 0,0:00:42.56,0:00:46.52,Default,,0000,0000,0000,,这一切都要在蚂蚁大小的\N半智能机器人内部整合起来。 Dialogue: 0,0:00:46.52,0:00:49.07,Default,,0000,0000,0000,,最后,让这一切真正发挥作用, Dialogue: 0,0:00:49.07,0:00:53.02,Default,,0000,0000,0000,,我们希望大量的机器人协作,\N来完成一些更重要的任务。 Dialogue: 0,0:00:53.02,0:00:55.71,Default,,0000,0000,0000,,我们先来谈移动吧。 Dialogue: 0,0:00:55.71,0:00:58.87,Default,,0000,0000,0000,,昆虫的移动能力惊人得高。 Dialogue: 0,0:00:58.87,0:01:00.56,Default,,0000,0000,0000,,这段视频来自加州大学伯克利分校, Dialogue: 0,0:01:00.56,0:01:03.34,Default,,0000,0000,0000,,视频中,一个蟑螂在障碍中穿梭, Dialogue: 0,0:01:03.34,0:01:05.20,Default,,0000,0000,0000,,丝毫不受阻碍, Dialogue: 0,0:01:05.20,0:01:07.48,Default,,0000,0000,0000,,这么强的移动能力得益于它们的腿部结构, Dialogue: 0,0:01:07.48,0:01:11.54,Default,,0000,0000,0000,,其腿部既有我们通常用来\N制造机器人的坚硬的材料, Dialogue: 0,0:01:11.54,0:01:13.14,Default,,0000,0000,0000,,也有柔软的材料。 Dialogue: 0,0:01:14.37,0:01:18.20,Default,,0000,0000,0000,,对于昆虫这么小的躯体,\N跳跃是另一个有趣的移动方式。 Dialogue: 0,0:01:18.20,0:01:21.18,Default,,0000,0000,0000,,比如,这些昆虫存储在\N弹簧般的腿中的能量在跳跃的瞬间 Dialogue: 0,0:01:21.18,0:01:26.28,Default,,0000,0000,0000,,会被急速释放出来,\N使它们得以从水中跳出来。 Dialogue: 0,0:01:26.28,0:01:29.40,Default,,0000,0000,0000,,我们实验室的一大贡献是结合 Dialogue: 0,0:01:29.40,0:01:32.15,Default,,0000,0000,0000,,硬质材料和软质材料, Dialogue: 0,0:01:32.15,0:01:34.37,Default,,0000,0000,0000,,制成非常小的结构部件。 Dialogue: 0,0:01:34.37,0:01:37.53,Default,,0000,0000,0000,,这个跳跃部件每边只有大约4毫米, Dialogue: 0,0:01:37.53,0:01:39.22,Default,,0000,0000,0000,,确实很小。 Dialogue: 0,0:01:39.22,0:01:43.06,Default,,0000,0000,0000,,我们选用的硬质材料是硅,\N软质材料是硅橡胶。 Dialogue: 0,0:01:43.06,0:01:45.95,Default,,0000,0000,0000,,基本的设计思路是先将其压缩, Dialogue: 0,0:01:45.95,0:01:48.65,Default,,0000,0000,0000,,将能量存储于弹簧中,\N释放出来实现跳跃功能。 Dialogue: 0,0:01:48.65,0:01:52.04,Default,,0000,0000,0000,,至此,机器人身上还没有马达\N也没有动力源。 Dialogue: 0,0:01:52.04,0:01:54.80,Default,,0000,0000,0000,,我们实验室称此\N驱动机器人移动的方法为 Dialogue: 0,0:01:54.80,0:01:57.47,Default,,0000,0000,0000,,「手持镊子的研究生」。\N(笑声) Dialogue: 0,0:01:57.47,0:01:59.31,Default,,0000,0000,0000,,下一段视频中,你们将看到 Dialogue: 0,0:01:59.31,0:02:02.33,Default,,0000,0000,0000,,这个同学是多么擅长操控其跳跃。 Dialogue: 0,0:02:02.33,0:02:05.95,Default,,0000,0000,0000,,这是Aaron,刚才提到的那位研究生同学,\N他手持镊子, Dialogue: 0,0:02:05.95,0:02:08.63,Default,,0000,0000,0000,,你们看到的是一个4毫米大小的机器人 Dialogue: 0,0:02:08.63,0:02:10.84,Default,,0000,0000,0000,,跳到40厘米那么高, Dialogue: 0,0:02:10.84,0:02:13.26,Default,,0000,0000,0000,,这个高度几乎是其自身高度的100倍, Dialogue: 0,0:02:13.26,0:02:15.22,Default,,0000,0000,0000,,掉下来,继续在桌子上跳跃, Dialogue: 0,0:02:15.22,0:02:18.74,Default,,0000,0000,0000,,异常「强健」,跳个不停,\N直到消失在我们视野之外, Dialogue: 0,0:02:18.74,0:02:21.36,Default,,0000,0000,0000,,因为它太小了。 Dialogue: 0,0:02:21.36,0:02:23.97,Default,,0000,0000,0000,,然而,最后我们还是想给它加上马达, Dialogue: 0,0:02:23.97,0:02:27.09,Default,,0000,0000,0000,,我们实验室研究微型马达同学 Dialogue: 0,0:02:27.09,0:02:30.69,Default,,0000,0000,0000,,最终把毫米级别的马达\N嵌入这个微小的机器人中。 Dialogue: 0,0:02:30.69,0:02:34.27,Default,,0000,0000,0000,,但为了观察这个尺寸下的移动和运动能力, Dialogue: 0,0:02:34.27,0:02:36.24,Default,,0000,0000,0000,,我们“作弊”使用了磁铁。 Dialogue: 0,0:02:36.24,0:02:39.32,Default,,0000,0000,0000,,这段视频展示的就是\N最终要成为机器人的腿的部件, Dialogue: 0,0:02:39.32,0:02:41.33,Default,,0000,0000,0000,,你们可以看到,硅橡胶的接合点那儿 Dialogue: 0,0:02:41.33,0:02:43.96,Default,,0000,0000,0000,,嵌入了一块磁铁,外部的磁场驱动 Dialogue: 0,0:02:43.96,0:02:46.27,Default,,0000,0000,0000,,这个部件移动。 Dialogue: 0,0:02:46.27,0:02:48.95,Default,,0000,0000,0000,,顺着这个思路和方法,\N我们就制成了之前为你们展示的机器人。 Dialogue: 0,0:02:49.96,0:02:53.11,Default,,0000,0000,0000,,这个小机器人让我们明白的最有趣的事情是 Dialogue: 0,0:02:53.11,0:02:55.12,Default,,0000,0000,0000,,这么大小的昆虫的移动方式。 Dialogue: 0,0:02:55.12,0:02:59.29,Default,,0000,0000,0000,,小至蟑螂,大至大象,\N我们都有非常好的模型来解释其移动方式。 Dialogue: 0,0:02:59.29,0:03:02.23,Default,,0000,0000,0000,,我们都是以这种弹跃的方式来跑动。 Dialogue: 0,0:03:02.23,0:03:06.51,Default,,0000,0000,0000,,但当我非常小时,\N我的脚和地面之间的力对我移动的影响 Dialogue: 0,0:03:06.51,0:03:09.29,Default,,0000,0000,0000,,要远大于我的重量对我移动的影响, Dialogue: 0,0:03:09.29,0:03:11.64,Default,,0000,0000,0000,,而这正是弹跃式移动的原因。 Dialogue: 0,0:03:11.64,0:03:13.32,Default,,0000,0000,0000,,毫米级别的机器人的移动能力还不完善, Dialogue: 0,0:03:13.32,0:03:16.39,Default,,0000,0000,0000,,但我们也有稍微大一点的\N能够四处跑动的机器人, Dialogue: 0,0:03:16.39,0:03:20.28,Default,,0000,0000,0000,,这个东西的体积大约是1立方厘米,\N每边长度1厘米,依然很小, Dialogue: 0,0:03:20.28,0:03:23.18,Default,,0000,0000,0000,,我们能让它每秒钟移动10倍其自身长度, Dialogue: 0,0:03:23.18,0:03:24.56,Default,,0000,0000,0000,,也就是每秒钟10厘米, Dialogue: 0,0:03:24.56,0:03:26.60,Default,,0000,0000,0000,,这对于这么小的家伙来说是很快了, Dialogue: 0,0:03:26.60,0:03:28.66,Default,,0000,0000,0000,,而这还受我们的实验设施所限, Dialogue: 0,0:03:28.66,0:03:31.61,Default,,0000,0000,0000,,但你现在大概了解它的机制了。 Dialogue: 0,0:03:32.03,0:03:35.78,Default,,0000,0000,0000,,我们也可以利用3D打印技术\N打印出这种能躲避障碍的机器人, Dialogue: 0,0:03:35.78,0:03:39.28,Default,,0000,0000,0000,,很像你们之前看到的蟑螂。 Dialogue: 0,0:03:39.28,0:03:42.17,Default,,0000,0000,0000,,我们的最终目标是把一切都嵌入机器人内, Dialogue: 0,0:03:42.17,0:03:45.86,Default,,0000,0000,0000,,我们想把感应器、动力源、\N控制系统和触发机构融合在一起, Dialogue: 0,0:03:45.86,0:03:48.76,Default,,0000,0000,0000,,另外,并不是所有部件都需要是仿生的。 Dialogue: 0,0:03:48.76,0:03:51.90,Default,,0000,0000,0000,,这个机器人的体积如一颗\N嘀嗒糖(很小的薄荷糖), Dialogue: 0,0:03:51.90,0:03:55.85,Default,,0000,0000,0000,,我们没有用磁铁或肌肉来实现其运动, Dialogue: 0,0:03:55.85,0:03:58.27,Default,,0000,0000,0000,,而是利用动力引擎。 Dialogue: 0,0:03:58.27,0:04:00.94,Default,,0000,0000,0000,,这是一个微型动力驱动装置, Dialogue: 0,0:04:00.94,0:04:03.54,Default,,0000,0000,0000,,我们能为其制作出小的像素点, Dialogue: 0,0:04:03.54,0:04:07.33,Default,,0000,0000,0000,,并安置在机器人的腹部。 Dialogue: 0,0:04:07.33,0:04:11.72,Default,,0000,0000,0000,,感知到光线强度增加后,\N这个机器人会跳跃。 Dialogue: 0,0:04:12.64,0:04:14.62,Default,,0000,0000,0000,,下一段视频是我的最爱。 Dialogue: 0,0:04:14.62,0:04:17.66,Default,,0000,0000,0000,,300毫克的机器人 Dialogue: 0,0:04:17.66,0:04:20.06,Default,,0000,0000,0000,,跳到8厘米那么高, Dialogue: 0,0:04:20.06,0:04:22.97,Default,,0000,0000,0000,,其三边的尺寸分别\N只有4毫米、4毫米、7毫米。 Dialogue: 0,0:04:22.97,0:04:26.62,Default,,0000,0000,0000,,在最开始触发其运动时,\N你会看到一束光闪过, Dialogue: 0,0:04:26.62,0:04:28.53,Default,,0000,0000,0000,,这个机器人在空中腾越。 Dialogue: 0,0:04:28.53,0:04:30.14,Default,,0000,0000,0000,,这就是那束强光, Dialogue: 0,0:04:30.14,0:04:33.34,Default,,0000,0000,0000,,你能看到那个小机器人在空中跳跃。 Dialogue: 0,0:04:33.34,0:04:37.98,Default,,0000,0000,0000,,机器人身上并没栓什么,\N也没有电线连着它。 Dialogue: 0,0:04:37.98,0:04:43.23,Default,,0000,0000,0000,,一个同学只是打开了机器人旁边的台灯,\N它就会随之跳动。 Dialogue: 0,0:04:43.23,0:04:46.90,Default,,0000,0000,0000,,我想,你能想象到这么大小的\N能跑能爬能跳能滚的 Dialogue: 0,0:04:46.90,0:04:51.60,Default,,0000,0000,0000,,机器人所能做的很酷的事情吧。 Dialogue: 0,0:04:51.60,0:04:55.39,Default,,0000,0000,0000,,想象一下地震等自然灾害过后,断壁残垣, Dialogue: 0,0:04:55.39,0:04:57.95,Default,,0000,0000,0000,,这些小机器人穿梭在废墟中 Dialogue: 0,0:04:57.95,0:05:00.17,Default,,0000,0000,0000,,寻找生还者的画面。 Dialogue: 0,0:05:00.17,0:05:03.13,Default,,0000,0000,0000,,或者想象一下,\N一群小机器人在桥梁上奔跑, Dialogue: 0,0:05:03.13,0:05:05.29,Default,,0000,0000,0000,,检查桥梁的稳定性,确保其安全, Dialogue: 0,0:05:05.29,0:05:07.33,Default,,0000,0000,0000,,不会发生类似 Dialogue: 0,0:05:07.33,0:05:11.23,Default,,0000,0000,0000,,2007年明尼阿波里斯市外的断桥惨剧。 Dialogue: 0,0:05:11.23,0:05:15.52,Default,,0000,0000,0000,,或者,想象一下当小机器人能在你的血液中游动,\N你能用它来做什么吧, Dialogue: 0,0:05:15.52,0:05:17.85,Default,,0000,0000,0000,,「神奇旅程」,艾萨克•阿西莫夫说。 Dialogue: 0,0:05:17.85,0:05:22.21,Default,,0000,0000,0000,,也许医生不需要开刀就能给您做手术。 Dialogue: 0,0:05:22.21,0:05:24.94,Default,,0000,0000,0000,,另外,如果我们能让机器人实现白蚁的能力, Dialogue: 0,0:05:24.94,0:05:28.34,Default,,0000,0000,0000,,我们可以从根本上改变筑房的方式。 Dialogue: 0,0:05:28.34,0:05:31.11,Default,,0000,0000,0000,,图片中的八米高度土堆就是白蚁筑成的,\N真不可思议, Dialogue: 0,0:05:31.11,0:05:35.20,Default,,0000,0000,0000,,对于非洲和澳大利亚的白蚁来说, Dialogue: 0,0:05:35.20,0:05:37.29,Default,,0000,0000,0000,,这是透气性极好的住所。 Dialogue: 0,0:05:37.29,0:05:39.72,Default,,0000,0000,0000,,我想,我已经给你们列举了 Dialogue: 0,0:05:39.72,0:05:42.15,Default,,0000,0000,0000,,很多小机器人的应用前景, Dialogue: 0,0:05:42.15,0:05:46.56,Default,,0000,0000,0000,,目前我们已经取得了一些进展,\N但仍然有很长的路要走, Dialogue: 0,0:05:46.56,0:05:49.42,Default,,0000,0000,0000,,希望你们可以为实现这个目标而做出贡献。 Dialogue: 0,0:05:49.42,0:05:51.19,Default,,0000,0000,0000,,非常感谢。 Dialogue: 0,0:05:51.19,0:05:53.39,Default,,0000,0000,0000,,(掌声)